Joidenkin Titan-järvien ympärillä on rengasmaisia muotoja, ja tutkijat yrittävät selvittää, kuinka ne muodostuivat. Ymmärtäminen, kuinka ne muodostuivat, voi kertoa meille jotain siitä, kuinka koko heidän alueellaan, mukaan lukien järvet, muodostui. Rengasmaiset piirteet löytyvät Titanin napa-alueiden uima-altaista ja järvistä.
Cassini-avaruusaluksen, joka vietti 13 vuotta Saturnusta ja sen kuutia, ansiosta tiedämme, että kylmä kuu Titan on kiehtova paikka. Cassini osoitti meille, että Titanilla on napa-alueillaan noin 650 järveä ja merta. Tiedämme myös, että noin 300 heistä on nestemäistä metaania ja metaania, vaikka ne eivät olekaan kaikki täynnä.
"Titanin järvien muodostuminen ja niitä ympäröivät piirteet ovat edelleen avoin kysymys."
Anezina Solomonidou, Euroopan avaruusastronomian keskuksen ESA-tutkija ja tutkimuksen johtava kirjoittaja.
Suurimmalla osalla Titanin pienemmistä järvistä on terävät reunat ja lattiat. Ne voivat saavuttaa 600 metrin syvyydessä ja niillä on kapeat ulkoreunat, joiden leveys on noin 1 km.
Mutta joillakin näistä järvistä ja uima-altaista on ympärilläan uteliaita rengasmaisia piirteitä, jotka voivat ulottua jopa 10 km sisämaahan. Tutkijat kutsuvat niitä valleiksi, ja ne sulkevat isäntäjärvensä täysin.
Uudessa tutkimuksessa tarkasteltiin syvemmin näitä valleiden ominaisuuksia. Tutkimuksen otsikko on ”Titanin pohjoisten järvien ympärillä nousevien valleiden spektri- ja säteilyanalyysi”. Pääkirjailija on Anezina Solomonidou, Euroopan avaruusastronomian keskuksen (ESAC) ESA-tutkija. He luottavat Cassinin visuaalisen ja infrapunakarttausspektrometrin (VIMS) tietoihin mittaamaan valleiden säteilyä ja muita Titanin ominaisuuksia löytääkseen mahdolliset yhtäläisyydet ja erot.
"Titanin järvien muodostuminen ja niitä ympäröivät piirteet ovat edelleen avoin kysymys", Solomonidou sanoi lehdistötiedotteessa. ”Valleilla voi olla tärkeitä vihjeitä siitä, kuinka Titanin järvitäytetyistä napa-alueista tuli sitä, minkä näemme tänään. Aikaisemmat tutkimukset paljastivat niiden olemassaolon, mutta miten ne muodostuivat? ”
Tutkijaryhmä tutki viittä Titanin pohjoisnavan lähellä sijaitsevaa aluetta, joka on rikas järvien ja korotettujen valleiden kanssa. He tarkastelivat myös vertailun vuoksi lähialueen kolmea tyhjää järveä. Ryhmä yhdisti VIMS-tiedot Cassinin Synteettisen aukon tutkan (SAR) kuvankäsittelylaitteen tietoihin.
Järvien koko vaihteli pienemmästä 30 km: stä2 järviä paljon suurempiin, jopa 670 km2 kooltaan. Kaikkia järviä ympäröivät täysin valumuotit, joiden korkeus on 200–300 m ja jotka ulottuvat jopa 30 km sisämaahan järvien reunoista.
Mitä tutkimuksessa löydettiin, ilmaisee parhaiten tutkimuksen pääkirjailija: "Spektritiedot osoittivat, että valleilla on erilainen koostumus ympäristöönsä nähden", sanoi Solomonidou. "Tutkittujemme tyhjien järvien lattiat näyttävät myös olevan spektrisesti samankaltaisia valleilla, mikä viittaa siihen, että sekä tyhjät altaat että vallia voivat olla valmistettu tai päällystetty samanlaisesta materiaalista ja siten muodostuneet samalla tavalla."
Järvien ja valleiden spektrinen säteilykyky muistuttaa toista Titanin ominaisuuksista. Niin kutsuttu labyrintti-maasto on laajalle levinnyt Titanilla, vaikka se kattaa vain noin 5% kuun pinnasta. Tämän labyrintin maasto johtui nestemäisistä hiilivedyistä, jotka virtaavat Titanin pinnan yli ja veistävät kanavia. Tutkijat epäilevät, että labyrintti-maasto on runsaasti orgaanisia kemikaaleja, ja koska sen ja valleiden ja tyhjien järvenpohjien välillä on spektrinen samankaltaisuus, on todennäköistä, että myös järvipenkeissä ja valleissa on runsaasti orgaanista ainetta.
Titanin järvien ympärillä valleilla on jotain utelias. Ne ympäröivät isäntäjärven aina täysin.
"Valleat ovat myös jatkuvasti täydellisiä: vaikka vanteet ja muut ominaisuudet ovat kuluneet ja hajotetut ajan myötä, valleilla on aina ympäröimä järvi", sanoi avustaja Alice Le Gall, joka analysoi valleiden spektrinemissiivisyyttä. "Tämä auttaa meitä rajoittamaan skenaarioita siitä, miten ne ovat mahdollisesti muodostuneet."
Kirjoittajat ehdottavat kahta mahdollista mekanismia, jotka olisivat voineet muodostaa nämä valleet. He korostavat kuitenkin varovaisesti, että tämä on alustavaa työtä ja kaukana lopullisesta.
"On vaikeaa rajata tarkkaa mekanismia näiden valleiden muodostumiselle, mutta lisää tutkimuksen myötä Titanin kaltaisten kiehtovien kappaleiden ymmärrys lisääntyy."
ANEZINA SOLOMONIDOU, ESA: N TUTKIMUS EUROOPAN TILA-ASTRONOMIAKESKUKSELLA, JA TUTKIMUKSEN JOHTORI.
Ensimmäinen mahdollisuus perustuu siihen, että tyhjillä järvien lattialla ja täytetyillä järvillä on erilaiset korkeudet. Tämän perusteella kirjoittajat ajattelevat, että prosessi, johon liittyy pohjavedellä kyllästetty maanalainen pinta, on vastuussa valleista.
Toinen mahdollisuus on, että järven valuma-alue ja sitä ympäröivä kuori kovettuvat ja sitten tyhjenevät, mikä johtaa järven sulatumiseen maanpintaan. Alueen osa, joka ei tyhjene, jätetään ulkonevaksi ympäröivän maaston yläpuolelle valumuodon muodostamiseksi.
Se tosiseikka, että rampit ovat aina täydellisiä sen sijaan, että ne hajoavat vanteiden tapaan, viittaa siihen, että rampit ovat vanhempia, kunhan vanteet on valmistettu heikommasta materiaalista. Tuossa skenaariossa hiilivetyjärvi muodostuisi ensin, sitten vallean ja sitten vanteen, joka eroosioituu sen heikomman koostumuksen vuoksi.
Mutta jos sekä vanne että valjakoriste on valmistettu samasta materiaalista, selitys ei sovi.
Jos molemmat piirteet on valmistettu samasta materiaalista, järvien historia saattaa mennä näin: Ensinnäkin muodostuu jokiallas. Jäännösmateriaali siitä muodostaa ensin vanteet, sitten suurempien valleiden. Jos tämä on totta, niin valleilla olevat järvet olisivat nuorempia kuin järvet, joilla ei ole valleita. Nuoremmat järvet eivät yksinkertaisesti ole olleet kauan niin pitkät, että niiden valtakaari eroosioituu ja poistuu.
"On vaikeaa rajata tarkkaa mekanismia näiden valleiden muodostumiselle, mutta lisää tutkimuksen myötä Titanin kaltaisten kiehtovien kappaleiden ymmärrys lisääntyy", lisäsi Solomonidou.
Kirjailijat, kuten kaikki muutkin, jotka ovat kiinnostuneita aurinkokunnan haukkumakuukausista, odottavat innolla JUpiter ICy -kuukausien tutkimusmatkaa (JUICE). JUICE on ESA-operaatio, joka on tarkoitus käynnistää vuonna 2022 ja saapua Jupiteriin vuonna 2029. Se viettää kolme vuotta tutkimaan Jupiteria ja kolme sen kuuta: Callisto, Europa ja Ganymede, jotka kaikki ovat valtameriä kantavia maailmoja.
"Saturnuksen jäisten kuukausien Cassini-tietojen analysointi, etenkin kun yhdistetään useiden instrumenttien tietoja, on erittäin tarkoituksenmukaista JUICE-tehtävän valmistelussa, joka tutkii Jupiterin jäisiä kuita", kertoi kirjoittaja Olivier Witasse, joka on myös ESA: n projektitieteellinen JUICE-tehtävä.
"Vaikka Titan olisi poikkeuksellinen, järvien ja sateiden kanssa, joita ei löydy Jupiterin kuukausista, Titanin lisätietoinen tietäminen lisää paljon ymmärrystämme aurinkokunnan jäisistä kuista yhdessä."
Lähteet:
- Lehdistötiedote: CASSINI TUTKEE TITANINJÄRJESTÖJEN SORMALLISIA MUOTOJA
- Tutkimuspaperi: Titanin pohjoisten järvien ympärillä nousevien valleiden spektri- ja säteilyanalyysi
- Space Magazine: Vaikka Titanin kanjonit olisivatkin muukalaisia, näyttäisivät ne olevan hyvin tuttuja
- ESAn JUICE-tehtävä
